ОСНОВЫ ТЕОРИИ АВТОМАТИЧЕСКОГО

РЕГУЛИРОВАНИЯ. ПРОМЫШЛЕННЫЕ РЕГУЛЯТОРЫ

1. Основные понятия и определения тар

Регулированием называется воздействие на объект с целью привести его в желаемое состояние или положение.

Любой технологический процесс характеризуется определенным набором технологических параметров – физических величин, которые в указанном процессе поддерживаются постоянными или изменяются по какому-либо закону.

Эти величины называются регулируемыми параметрами. К технологическим параметрам, оказывающим существенное влияние на большинство технологических процессов, можно отнести следующие параметры:

• Т – температура;

• Р – давление;

• L – уровень;

• F – расход и некоторые другие.

Кроме того, технологические процессы подвержены действию различных факторов, случайных по своей природе, которые нельзя заранее предусмотреть. Такие факторы называются возмущающими воздействиями или возмущениями. К ним относятся:

• изменение нагрузки;

• воздействие внешней среды;

• воздействие внутренних помех.

Возмущающие воздействия на технологический процесс вызывают отклонения параметров от их оптимальных значений. Нормальный ход процесса нарушается. Таким образом, возникает необходимость в регулировании протекания технологических процессов.

Автоматическим регулированием называется процесс поддержания на заданном уровне или изменения по какому-либо закону параметров в технических устройствах, осуществляемый с помощью автоматических регуляторов без непосредственного участия человека.

Объектом регулирования называется технологический процесс вместе с техническим оборудованием, в котором он протекает.

Автоматическим регулятором называется техническое устройство, которое уменьшает или совсем ликвидирует отклонение регулируемого параметра от его заданного значения.

Системой автоматического регулирования называется совокупность объекта регулирования и автоматического регулятора, взаимодействие которых приводит к выполнению поставленной цели регулирования.

В общем виде систему автоматического регулирования (далее САР) и её взаимодействие с внешней средой можно представить в виде структурной схемы.

Рис. 1.1. Структурная схема САР:

f(t) – возмущающее воздействие, нарушающее нормальную работу объекта регулирования;

y_Ф(t) – регулируемый параметр, характеризует желаемое состояние или положение объекта регулирования;

y_З(t) – задающее воздействие (задание), содержащее информацию об оптимальном значении регулируемого параметра или законе его изменения;

х(t) – регулирующее воздействие, которое уменьшает или совсем ликвидирует отклонение регулируемого параметра от его заданного значения

На вход САР подаётся задающее воздействие y_З. Регулирующее воздействие х(t) вырабатывается в результате обработки информации о регулируемом параметре y_Ф, задающем воздействии y_З и возмущающем воздействии f(t).

Возможно построение САР использующих только часть информации.

2. Классификация сар

Классифицировать САР можно по большому числу признаков. Выделим главные из них, наиболее существенные с позиций теории автоматического регулирования.

По принципам регулирования: